JP4164059B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像の印刷における等倍度、書き出し位置ずれ、色ずれ等の印刷位置ずれを補正することのできる画像形成装置に関する。

所定のパターン画像（以下、ＰＧ（Pattern Generator）パターンという。）を転写ベルトに形成した後、そのＰＧパターンを読み取って、それを検出した位置を解析することにより画像の印刷位置のずれの度合いを検出し、書き出しタイミング、斜め補正、ミラー調整等の各種補正をかけるキャリブレーション機能を備えた画像形成装置（例えば複写機、プリンタ等）がある（例えば特許文献１）。図６は、転写ベルト６１と、その転写ベルトの中で記録紙にトナー画像が転写される領域（以下、記録紙領域という。）６２及び転写ベルトに形成されたＰＧパターン６３の例を示す図である。

ＰＧパターンは記録紙領域外（例えば、記録紙領域の左右（図６（ａ））、又は記録紙間（図６（ｂ）））に形成される。このような画像形成装置においては、通常の画像印刷時に用いるビデオクロックを用いて前記のパターン画像を印刷している。つまり、パターン画像の１ドットの大きさは、このビデオクロックの周波数（波長）に応じて決まる。

また、印刷位置ずれの検出精度は、ＰＧパターンを形成するドットの大きさに依存する。図７は、ＰＧパターンを形成するドットの大きさと印刷位置ずれの検出精度の関係を示す図である。図７（ａ）は、ドットサイズの小さいＰＧパターンを用いた例、図６（ｂ）は、ドットサイズの大きいＰＧパターンを用いた例を示している。図６（ａ）の場合には、ＰＧパターンが主走査方向に若干ずれて形成された場合にも、そのずれが検出されるが、図６（ｂ）の場合には、そのずれが検出されない。
特開２００４−１５７４１４号公報

通常の印刷時のドットサイズよりも小さいドットでパターン画像を形成することで、印刷位置に対する高精度の補正が可能となる。しかしながら、通常の画像印刷時に用いるビデオクロックを用いて前記パターン画像を形成した場合には、通常の印刷画像より小さいドットサイズでパターン画像を形成することはできない。印刷位置ずれの検出精度は、このパターン画像を形成するドットの大きさに依存するので、通常のビデオクロックを用いてパターン画像を印刷した場合には、より高い検出精度で印刷位置ずれを検出することができず、従って、これを補正することができない。

本発明は、上記問題点に鑑みて成されたもので、より高い精度で印刷位置ずれを補正できる画像形成装置を提供することを目的とする。

請求項１に係る画像形成装置は、記録紙に画像を印刷する画像形成手段を備える画像形成装置において、通常の印刷用のビデオクロックと、このビデオクロックより周波数の高いＰＧクロックとを切り替えて生成するクロック生成手段と、印刷位置のずれを検出するための予め定められた形状のパターン画像を、前記クロック生成手段の生成したＰＧクロックに同期して中間転写体に形成するパターン形成手段と、前記パターン形成手段により形成されたパターン画像を読み取って、印刷位置のずれ量を検出する検出手段と、前記検出手段により検出されたずれ量に応じて、前記画像形成手段による印刷位置の補正を行う補正手段とを備えるものである。

この構成によれば、印刷位置のずれを検出するためのパターン画像は通常のビデオクロックより周波数の高いＰＧクロックに同期して形成されるため、主走査方向に更に小さいドットサイズでパターン画像を形成でき、これにより、より高い精度で印刷位置のずれを検出することができ、ひいてはより高い精度で印刷位置を補正することができる。

請求項２に係る画像形成装置は、請求項１に記載の画像形成装置であって、前記クロック生成手段は、通常の印刷用のビデオクロックを生成するビデオクロック生成手段と、前記パターン画像の形成用のＰＧクロックを生成するＰＧクロック生成手段と、前記ビデオクロック生成手段により生成されるビデオクロック、及び前記ＰＧクロック生成手段により生成されるＰＧクロックのいずれかを選択して出力する選択手段とを備えるものである。

この構成によれば、容易に通常の印刷用のビデオクロックと、このビデオクロックより周波数の高いＰＧクロックとを切り替えて出力することができる。

請求項３に係る画像形成装置は、請求項１に記載の画像形成装置であって、前記クロック生成手段は、通常の印刷用のビデオクロックを生成するビデオクロック生成手段と、前記ビデオクロック生成手段により生成されたビデオクロックを入力として、このビデオクロックとは異なるＰＧクロックを生成するクロック変換手段とを備えるものである。

この構成によれば、容易に通常の印刷用のビデオクロックと、このビデオクロックより周波数の高いＰＧクロックとを切り替えて生成することができる。

請求項４に係る画像形成装置は、請求項３に記載の画像形成装置であって、前記クロック変換手段は、フェーズロックドループ回路であるものである。

この構成によれば、簡単且つ正確に通常の印刷用のビデオクロックと、このビデオクロックより周波数の高いＰＧクロックとを切り替えて生成することができる。

請求項５に係る画像形成装置は、請求項１〜４のいずれかに記載の画像形成装置であって、前記クロック生成手段は、複数種類の周波数をそれぞれ有する複数種類のＰＧクロックを生成し、前記パターン画像を形成する環境に応じて前記複数種類のＰＧクロックのいずれかを選択して前記クロック生成手段に生成させるＰＧクロック切替手段を更に備えるものである。

この構成によれば、パターン画像を形成する環境（例えば、印刷される画像の色、中間転写体の温度、中間転写体の劣化度等）に応じてＰＧクロックの周波数を変えることが可能であるので、上記環境に影響される、パターン画像の読み取りの難易度に応じて、パターン画像を形成するドットの大きさを変化させることができるので、読み取りの難易度の高い場合にはドットを大きくすることによりパターン画像の読み取りミスを軽減させることができる。

請求項６に係る画像形成装置は、請求項１〜５のいずれかに記載の画像形成装置であって、前記パターン形成手段によりパターン画像が形成されるときに、前記中間転写体の速度を通常の印刷時より遅くなるように切り替える転写体速度制御手段を更に備えるものである。

この構成によれば、印刷位置のずれを検出するためのパターン画像は中間転写体の速度を通常より遅い速度にして形成されるため、副走査方向により幅の狭いドットサイズでパターン画像を形成でき、これにより、より高い精度で印刷位置のずれを検出することができ、ひいてはより高い精度で印刷位置を補正することができる。

請求項１に記載の発明によれば、印刷位置のずれを検出するためのパターン画像を通常のビデオクロックより周波数の高いＰＧクロックを用いて形成し、主走査方向により幅の狭いドットサイズでパターン画像を形成するため、このパターン画像に基づいてずれ量を検出することで、より高い精度で主走査方向の印刷位置のずれを検出することができ、ひいてはより高い精度で印刷位置を補正することができる。

請求項２，３，又は４に記載の発明によれば、容易に通常の印刷用のビデオクロックと、このビデオクロックより周波数の高いＰＧクロックとを切り替えて生成することができる。

請求項５に記載の発明によれば、パターン画像を形成する環境（例えば、印刷される画像の色、中間転写体の温度、中間転写体の劣化度等）に応じてＰＧクロックの周波数を変えることにより、上記環境に影響される、パターン画像の読み取りの難易度に応じて、パターン画像を形成するドットの大きさを変化させることができるので、読み取りの難易度の高い場合にはドットを大きくすることによりパターン画像の読み取りミスを軽減させることができる。

請求項６に記載の発明によれば、印刷位置のずれを検出するためのパターン画像を中間転写体の速度を通常より遅い速度にして形成し、副走査方向により幅の狭いドットサイズでパターン画像を形成するため、このパターン画像に基づいてずれ量を検出することで、より高い精度で副走査方向の印刷位置のずれを検出することができ、ひいてはより高い精度で印刷位置を補正することができる。

以下、本発明の一実施形態における画像形成装置について図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置の内部構成を概略的に示す図である。この図において、画像形成装置１０は、タンデム型のカラープリンタを構成するものであり、記録紙（転写紙）にカラー画像をプリントする本体部１２と、本体部１２の上方に配設され、本体部１２でカラー画像のプリントされた記録紙が排出される記録紙排出部１４とから構成されている。

本体部１２は、筺体１６内の下部に配設された給紙カセット１８と、筺体１６内の中央部に配設された画像形成部２２と、給紙カセット１８と画像形成部２２との間に配設された第１の搬送路２８と、画像形成部２２と記録紙排出部１４との間に配設された第２の搬送路３０とが備えられている。

給紙カセット１８は、筺体１６の外部に引き出すことで記録紙２０の補給が可能となるように構成されたもので、内部に集積された記録紙２０が図略の給紙ローラにより１枚ずつ第１の搬送路２８側に繰り出されるようになっている。なお、この給紙カセット１８は、記録紙のサイズに対応して所定個数が配設される。

画像形成部２２は、記録紙に画像を印刷するものである。画像形成部２２は、筺体１６内の上部に配設された各基本色に対応する複数（例えば４つ）の画像形成ユニット２２１乃至２２４と、筺体１６内における画像形成ユニット２２１乃至２２４の下方に配設された転写搬送部２４と、筺体１６内における転写搬送部２４の下流側に配設された定着ユニット２６とを備える。

画像形成ユニット２２１乃至２２４は、記録紙上に複数のトナー画像を重ねて転写するようにしたもので、マゼンタのトナー画像を形成する第１の画像形成ユニット２２１、シアンのトナー画像を形成する第２の画像形成ユニット２２２、イエローのトナー画像を形成する第３の画像形成ユニット２２３及びブラックのトナー画像を形成する第４の画像形成ユニット２２４が記録紙の搬送方向に沿って所定間隔をおいて配置されてなるものである。

画像形成ユニット２２１乃至２２４は、感光体ドラム２２５と、感光体ドラム２２５の周面に対向して配設された帯電部２２６と、帯電部２２６の下流側であって感光体ドラム２２５の周面に対向して配設されたＬＥＤプリントヘッド（例えば、ライン方向に７１６８の画素数を有する）からなる露光部２２７と、露光部２２７の下流側であって感光体ドラム２２５の周面に対向して配設された現像部２２８と、現像部２２８の下流側であって感光体ドラム２２５の周面に対向して配設されたクリーニング部２２９とを備えている。また、感光体ドラム２２５の周面であって現像部２２８とクリーニング部２２９との間に後述する転写ローラ２４４が対向配置されることで転写部２３０が形成される。

なお、画像形成ユニット２２１乃至２２４の各感光体ドラム２２５は、図略の駆動モータにより図示の時計周り方向に回転するようになっている。また、第１乃至第４の画像形成ユニット２２１乃至２２４の現像部２２８には、それぞれ上部にトナーボックスを備えている。第１の画像形成ユニット２２１のトナーボックスにはマゼンタトナーが、第２の画像形成ユニット２２２のトナーボックスにはシアントナーが、第３の画像形成ユニット２２３のトナーボックスにはイエロートナーが、第４の画像形成ユニット２２４のトナーボックスにはブラックトナーがそれぞれ収納されている。

転写搬送部２４は、第１の画像形成ユニット２２１の近傍位置に配設された従動ローラ２４１と、第４の画像形成ユニット２２４の近傍位置に配設された駆動ローラ２４２と、従動ローラ２４１と駆動ローラ２４２とに跨って配設された無端状画像担持体である転写ベルト２４３と、画像形成ユニット２２１乃至２２４の各感光体ドラム２２５の現像部２２８の下流側における位置に転写ベルト２４３を介して圧接可能に配設された４つの転写ローラ２４４と、駆動ローラ２４２の下方における転写ベルト２４３に近接した位置に配設された一対の反射型フォトセンサ２４５，２４５´と、反射型フォトセンサ２４５，２４５´の下流側における転写ベルト２４３に接する位置に配設されたブレード２４６とを備える。

この転写搬送部２４では、第１の搬送路２８から搬送されてきた記録紙を図略の駆動モータにより図示の反時計周り方向に回転する転写ベルト２４３上に静電吸着して下流側に搬送すると共に、画像形成ユニット２２１乃至２２４の各転写部２３０の位置で記録紙に対してトナー像が転写されるようになっている。この転写ベルト２４３は、例えばシリコーン等で表面をコーティングしたポリイミド樹脂等の耐熱性を有する合成樹脂材料により構成されている。

また、この転写搬送部２４に設けられた一対の反射型フォトセンサ２４５，２４５´は、転写ベルト２４３の移送方向と直交する幅方向（主走査方向）の両端部に配設され、転写ベルト２４３の両端部領域に画像形成ユニット２２１乃至２２４により形成されるＰＧパターンを読み取るためのものである。この一対の反射型フォトセンサ２４５，２４５´は、それぞれ転写ベルト２４３上のＰＧパターンの位置に向けて送光する発光ダイオード等で構成された発光部と、転写ベルト２４３上のＰＧパターンの位置で反射された反射光を受光するフォトトランジスタ等で構成された受光部と、この受光部で受光した反射光量を電圧値に変換する検出回路部とを備えている。

また、ブレード２４６は、転写ベルト２４３上のトナー等の付着物を掻き取るためのもので、転写ベルト２４３の幅方向寸法と略同等の長さに形成され、その先端部が常に転写ベルト２４３表面に当接した状態で配設されている。なお、このブレード２４６は、付着物の掻き取り動作を実行する必要のないときは転写ベルト２４３から離反させておき、付着物の掻き取り動作を実行する必要が生じたときにのみ転写ベルト２４３表面に当接させる構成としてもよい。

定着ユニット２６は、各画像形成ユニット２２１乃至２２４の感光体ドラム２２５の表面に形成された各トナー像が多重転写された記録紙を加熱することにより定着処理するものであり、熱遮蔽ボックス２６１と、熱遮蔽ボックス２６１内の上部に配設され、ヒータが内蔵された定着ローラ２６２と、熱遮蔽ボックス２６１内の下部において定着ローラ２６２に圧接して配設された加圧ローラ２６３と、熱遮蔽ボックス２６１内の定着ローラ２６２及び加圧ローラ２６３の前部に配設され、転写搬送部２４から搬送されてきた記録紙を定着ローラ２６２及び加圧ローラ２６３間に案内する前搬送路２６４と、熱遮蔽ボックス２６１内の定着ローラ２６２及び加圧ローラ２６３の後部に配設され、定着処理された記録紙を第２の搬送路３０に案内する後搬送路２６５とを備えている。

第１の搬送路２８は、給紙カセット１８から繰り出されてきた記録紙２０を転写搬送部２４側に搬送するものであり、所定位置に配設された複数の搬送ローラ対２８１と、転写搬送部２４の手前に配設され、画像形成ユニット２２１乃至２２４の画像形成動作と給紙動作とのタイミングを取るためのレジストローラ対２８２とを備えている。これらの複数の搬送ローラ対２８１とレジストローラ対２８２とは、図略の駆動モータによりそれぞれ電磁クラッチを介して回転駆動される。なお、レジストローラ対２８２の手前にフォトインタラプタ等で構成されたレジストセンサ２８３が配設されており、記録紙の先端がレジストローラ対２８２にまで搬送されてくると、レジストセンサ２８３からの出力信号に基づいて記録紙の搬送が一旦停止される。

第２の搬送路３０は、定着ユニット２６で定着処理された記録紙を記録紙排出部１４に搬送するものであり、所定位置に複数の搬送ローラ対３０１が配設されると共に、出口側に排出ローラ対３０２が配設されている。これらの搬送ローラ対３０１及び排出ローラ対３０２は、図略の駆動モータにより電磁クラッチを介して回転駆動されるようになっている。

記録紙排出部１４は、本体部１２を構成する筺体１６の上面に本体部１２と一体に形成されたもので、第２の搬送路３０から搬送されてきた定着処理の終了した記録紙を画像の形成された面が裏側になるようにして順次集積する。

次に、プリンタ１０の機能構成を説明する。図２は、プリンタ１０の機構構成を示すブロック図である。プリンタ１０は、画像受信部１０１、画像記憶部１０２、画像形成部２２、ＰＧパターン記憶部１０３、ビデオクロック生成部１０４、転写ベルト駆動部１０５、位置補正駆動部１０６、ＰＧパターン検出部１０７、及び制御部１１０を備える。

制御部１１０は、プリンタ１０の全体を制御するもので、ＣＰＵ（中央処理装置）及びＲＯＭ（リードオンリーメモリ）を備え、ＲＯＭ内に記憶されているプログラムを実行することにより制御動作を行う。制御部１１０は、ドットサイズ制御部１１１、位置補正制御部１１２、位置ずれ検出部１１３、及びキャリブレーション制御部１１４を備える。

画像受信部１０１は、ネットワーク等によりプリンタ１０に接続されたＰＣ（パーソナルコンピュータ）等の機器から、当該プリンタ１０で印刷する画像データを受信するものである。画像受信部１０１は、ネットワーク等に接続するための接続インターフェースを備える。画像記憶部１０２は、画像受信部１０１により受信された画像データを記憶するものである。画像記憶部１０２は、例えばＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）を備える。ＰＧパターン記憶部１０３は、印刷位置ずれ量を検出するための所定の画像（以下、ＰＧパターンという。）の画像データを記憶するもので、例えばＲＯＭである。

画像形成部２２は、トナー画像を転写ベルト２４３上に形成し、記録紙に転写することで、記録紙に画像を印刷する。加えて、画像形成部２２は、転写ベルト２４３の記録紙領域外（例えば記録紙領域の両横外側、又は記録紙間）にＰＧパターンを形成する。画像形成部２２は、通常の印刷要求によって画像を印刷する場合には、その画像の画像データを画像記憶部１０２から読み出すが、ＰＧパターンを印刷する場合には、ＰＧパターンの画像データをＰＧパターン記憶部１０３から読み出す。画像形成部２２は、画像形成部２２に入力されるビデオクロックに同期して画像動作を行う。従って、画像形成部２２が形成する画像のドットサイズは、ビデオクロックの周波数及び転写ベルト２４３の速度により決定される。つまり、ビデオクロックの波長の長さは画像の１ドットの主走査方向（転写ベルトの幅方向）の幅に比例する。また、転写ベルト２４３の速度は画像の１ドットの副走査方向（転写ベルトの移動方向）の長さに比例する。

画像形成部２２は、キャリブレーション制御部１１４からキャリブレーション指示及びその対象となる画像形成ユニット２２１〜２２４のいずれかの種別を受信した場合には、その画像形成ユニットによりＰＧパターンを転写ベルト２４３の所定の位置（記録紙領域の両横外側）に形成する。また、画像形成部２２は、転写ベルト２４３上の現在の画像形成位置が記録紙領域内であるか外であるかの情報をドットサイズ制御部１１１に送信する。

ビデオクロック生成部１０４は、ビデオクロックを生成し、画像形成部２２に入力するものである。ビデオクロック生成部１０４は、通常の印刷要求によって画像を印刷するときに用いる通常ビデオクロックと、ＰＧパターンを印刷するときに用いるＰＧクロック（各画像形成ユニット（色）に応じた４種類のクロック）とを生成し、ドットサイズ制御部１１１からの指示によりこれらを切り替えて出力する。

転写ベルト駆動部１０５は、転写ベルトを回転させる駆動源で、例えばモータである。転写ベルト駆動部１０５は、転写ベルトの速度をドットサイズ制御部１１１の指示により、通常の印刷要求によって画像を印刷するときの通常速度と、ＰＧパターンを印刷するときの、通常速度より遅いＰＧ速度（各画像形成ユニット（色）に応じた４種類の速度）とに切り替える。

位置補正駆動部１０６は、印刷位置ずれの発生原因となる各種機器等の設置位置（設置角度）等を動かすもので、例えばステッピングモータである。具体的には、レーザ発光部からのレーザ光を反射させる折り返しミラーの（縦横）角度、或いはミラーの前後位置等を変えるためのステッピングモータで、これを動作させることで印刷位置等を補正する。

ＰＧパターン検出部１０７は、転写ベルト２４３に形成されたＰＧパターンを読み取るもので、反射型フォトセンサ２４５，２４５´を備える。ＰＧパターン検出部１０７は、読み取ったＰＧパターンの形成位置の情報を位置ずれ検出部１１３に送信する。例えば、主走査方向の各位置において、副走査方向のどの位置（タイミング）でドットが形成されているかという情報がＰＧパターンの形状位置の情報である。

キャリブレーション制御部１１４は、図略の操作部からユーザによるキャリブレーション実行指示が入力された場合や、所定の時期（例えばプリンタ１０起動時、所定の時間（１月）経過ごと等）に、キャリブレーションを実行するように制御するものである。キャリブレーション制御部１１４は、キャリブレーションを行う場合には、画像形成部２２にキャリブレーション実行指示と画像形成ユニット（色）の種別、ＰＧパターン検出部１０７に読み取り指示、ドットサイズ制御部１１１にキャリブレーション実行指示と画像形成ユニット（色）の種別を送信する。

ドットサイズ制御部１１１は、画像形成部２２から画像形成位置が記録紙領域内であるか否かの情報を受信し、キャリブレーション制御部１１４からキャリブレーション実行指示と画像形成ユニット（色）の種別を受信して、画像形成位置が記録紙領域内であるか否か、及びキャリブレーションを行う画像形成ユニットの種別に基づき、ビデオクロック生成部１０４及び転写ベルト駆動部１０５にそれぞれ選択するクロック及び転写ベルトの速度を指示するものである。すなわち、画像形成部２２の画像形成位置が記録紙領域内である場合には、ビデオクロック生成部１０４に通常ビデオクロックを選択させ、転写ベルト駆動部１０５に通常速度を選択させる。また、画像形成部２２の画像形成位置が記録紙領域外である場合には、キャリブレーション対象の画像形成ユニットに応じたＰＧクロックをビデオクロック生成部１０４に選択させると共に、転写ベルト駆動部１０５にＰＧ速度を選択させる。

位置ずれ検出部１１３は、ＰＧパターン検出部１０７から受信したＰＧパターンの形成位置の情報に基づき、印刷位置のずれ量を検出するものである。例えば、記録紙領域外の
主走査方向に対してＰＧパターンを形成する各ドットが検出されたタイミング（このタイミングは副走査方向の位置を表す。）を基に、対応する左右の記録紙領域外に形成されたＰＧパターンの各ドットが所定の対応する位置に形成されているか否かを検出し、前後左右或いは斜め方向のずれ量を算出する。

位置補正制御部１１２は、位置ずれ検出部１１３から印刷位置のずれ量を取得し、そのずれ量に基づき、位置補正駆動部１０６を制御して補正を行うものである。

次に、ビデオクロック生成部１０４の構成例について説明する。図３は、ビデオクロック生成部１０４の２つの例（それぞれ（ａ），（ｂ）に対応）における機能構成を示す図である。図３（ａ）に示すビデオクロック生成部１０４は、周波数の異なる所定数、例えば５種類のクロックを別々に生成し、それらを切り替えて出力するものである。図３（ａ）のビデオクロック生成部１０４は、通常ビデオクロック生成部１０４１、各色に対応した４種類のＰＧクロック生成部１０４２〜１０４５及びクロック切替部１０４６を備える。通常ビデオクロック生成部１０４１は、通常ビデオクロックを生成し、出力するものである。ＰＧクロック生成部１０４２はマゼンタの画像形成ユニット２２１用のＰＧクロックを生成し、出力するものである。ＰＧクロック生成部１０４３はシアンの画像形成ユニット２２２用のＰＧクロックを生成し、出力するものである。ＰＧクロック生成部１０４４はイエローの画像形成ユニット２２３用のＰＧクロックを生成し、出力するものである。ＰＧクロック生成部１０４５はブラックの画像形成ユニット２２４用のＰＧクロックを生成し、出力するものである。クロック切替部１０４６は、ドットサイズ制御部１１１から入力される通常ビデオクロックとＰＧビデオクロックの選択指示に従い、通常ビデオクロック生成部１０４１から入力される通常ビデオクロックと、ＰＧクロック生成部１０４２〜１０４５から入力される各ＰＧクロックとのいずれかを選択して、選択したクロックを出力する。

図３（ｂ）に示すビデオクロック生成部１０４は、１つのクロックをまず生成し、これをＰＬＬ（Phase Locked Loop）回路を通すことによりそのままの周波数で、又は周波数を変えて出力することにより、所定数、例えば５種類のクロックを切り替えて出力するものである。図３（ｂ）のビデオクロック生成部１０４は、通常ビデオクロック生成部１０４１及びＰＬＬ回路１０４７を備える。ＰＬＬ回路１０４７は、ドットサイズ制御部１１１から入力された電圧に基づいて、通常ビデオクロック生成部１０４１から入力される通常ビデオクロックをそのまま、又は周波数を変更して出力する。

次に、画像形成装置１におけるキャリブレーションの処理について説明する。図４は、キャリブレーション実行時を含む画像形成の処理の流れを示すフローチャートである。

ステップ１では、画像形成部２２は、現在の画像形成位置が画像を形成対象の記録紙の領域の内にあるか外にあるかを判定し、記録紙領域の外にある場合には（ステップＳ１でＹＥＳ）、ドットサイズ制御部１１１に記録紙領域外である旨を送信し、ステップＳ２へ進む。ステップＳ２では、ドットサイズ制御部１１１は、キャリブレーション制御部１１４からキャリブレーション実行指示及びキャリブレーションを実行する画像形成ユニットの種別を受信したか否かをチェックし、受信した場合には（ステップＳ２でＹＥＳ）、ステップＳ３へ進む。ステップＳ３では、ドットサイズ制御部１１１は、キャリブレーションを行う画像形成ユニットに対応したＰＧクロックに出力ビデオクロックを切り替える指示（又は、そのＰＧクロックに対応する電圧）をビデオクロック生成部１０４に送信する。ビデオクロック生成部１０４は、これを受けて、画像形成部２２に出力するビデオクロックを上記ＰＧクロックに切り替える。

ステップＳ４では、ドットサイズ制御部１１１は、転写ベルト駆動部１０５に画像形成部２２の転写ベルト２４３の速度を、キャリブレーションを行うが造形性ユニットに対応した通常より遅い所定の速度（以下、ＰＧパターン形成用速度という。）に切り替える指示を送信する。転写ベルト駆動部１０５は、転写ベルト２４３の速度を上記ＰＧパターン形成用速度に切り替える指示を受けて、転写ベルト２４３の速度を上記ＰＧパターン形成用速度に切り替える。ステップＳ５では、キャリブレーション制御部１１４は、画像形成部２２に転写ベルト２４３の記録紙領域外の所定の位置にＰＧパターンを形成するよう指示する。画像形成部２２は、この指示を受けて転写ベルト２４３の記録紙領域外の所定の位置にＰＧパターンを形成する。

ステップＳ１の分岐において画像形成位置が記録紙領域内である場合には（ステップＳ１でＮＯ）、ドットサイズ制御部１１１に記録紙領域内である旨を送信し、ステップＳ６へ進む。ステップＳ６では、ドットサイズ制御部１１１は、記録紙領域内である旨を受信したことにより、ビデオクロック生成部１０４にビデオクロックを通常のビデオクロックに切り替える指示（又は、通常のビデオクロックに対応する電圧）を送信する。ビデオクロック生成部１０４は、これを受けて、画像形成部２２に出力するビデオクロックを通常のビデオクロックに切り替える。ステップＳ７では、ドットサイズ制御部１１１は、転写ベルト駆動部１０５に画像形成部２２の転写ベルト２４３の速度を通常の速度（以下、画像形成用速度という。）に切り替える指示を送信する。転写ベルト駆動部１０５は、転写ベルト２４３の速度を画像形成用速度に切り替える指示を受けて、転写ベルト２４３の速度を画像形成用速度に切り替える。ステップＳ８では、画像形成部２２は、転写ベルト２４３の記録紙領域内に通常通り画像を形成する。ステップＳ９では、画像形成部２２は、転写ベルト２４３に形成された画像を記録紙に転写する。

図５は、転写ベルトからＰＧパターンを読み取って印刷位置の補正を行う処理の流れを示すフローチャートである。ステップＳ１１では、ＰＧパターン検出部１０７は、キャリブレーション制御部１１４から、キャリブレーション実行指示を受信したか否かをチェックし、受信した場合には（ステップＳ１１でＹＥＳ）、ステップＳ１２へ進む。ステップＳ１２では、ＰＧパターン検出部１０７は、この指示を受けて転写ベルト２４３の記録紙領域外の所定の位置からＰＧパターンを読み取り、読み取った画像の画像データを位置ずれ検出部１１３に送信する。ステップＳ１３では、位置ずれ検出部１１３は、受信したＰＧパターンの画像データの各ドットの位置を解析し、ＰＧパターンが本来形成されているべき位置からのずれ量を取得する。位置ずれ検出部１１３は、取得したずれ量を位置補正制御部１１２に送信する。ステップＳ１４では、位置補正制御部１１２は、受信したずれ量に従い、位置補正駆動部１０６を制御してミラー等の位置、傾き等を変更し、補正を行う。

このように本実施形態によれば、転写ベルトにＰＧパターンを形成する場合のビデオクロックの周波数を、記録紙に印刷する通常の画像を形成する場合のビデオクロックの周波数より高くすると共に、転写ベルトにＰＧパターンを形成する場合の転写ベルトの速度を、記録紙に印刷する通常の画像を形成する場合の速度より遅くした。ＰＧパターンを形成するドットの大きさを通常の画像より小さくすることができるので、ＰＧパターンの位置ずれをより細かく検知でき、印刷位置のずれをより精度高く補正（キャリブレーション）することができる。また、各色に対応した画像形成ユニット２２１〜２２４のいずれに対しキャリブレーションを行うかによりＰＧパターンを形成するドットの大きさを変えるようにしたので、読み取りづらい色により形成されたＰＧパターンをより確実によりとることができ、より確実にキャリブレーションを行うことができる。

なお、本発明は、上記実施形態のものに限定されるものではなく、以下に述べる態様を採用することができる。上記実施形態においては、ＰＧパターンを転写ベルトに形成する際に、ビデオクロックの周波数を上げること（ドットの主走査方向の幅を狭くする）及び転写ベルトの速度を落とすこと（ドットの副走査方向の幅を狭くする）を両方行ったが、いずれか一方のみを行うようにしても良い。ビデオクロックの周波数のみを上げた場合には、主走査方向の位置補正の精度を上げることができ、転写ベルトの速度のみを落とした場合には、副走査方向の位置補正の精度を上げることができる。

ＰＧパターンを形成するドットを小さくすると位置補正の精度を上げることができるが、ドットの大きさが小さいためＰＧパターンの読み取りの確実性が下がる。この確実性はＰＧパターンの色や、転写ベルトの温度、寿命等の要因によっても左右される。そのため、本実施形態においては、キャリブレーション対象の色によりＰＧパターンを形成するドットの大きさを変えるようにした（すなわち、読み取りづらい色の場合には、ドットを大きくした。）が、必ずしも色によりＰＧパターンを形成するドットの大きさを変えるようにする必要はない。また、転写ベルトの温度によってビデオクロックの周波数と転写ベルトの速度の両方又は何れか一方を変える場合、転写ベルトの温度を検知する温度検知手段（温度センサー等）を備え、この温度検知手段から検知温度をドットサイズ制御部１１１に入力するようにして、ドットサイズ制御部１１１は、この検知温度に基づいてビデオクロック生成部１０４及び転写ベルト駆動部１００にその周波数又は速度の指示を行うようにすればよい。また、転写ベルトの劣化度によってビデオクロックの周波数と転写ベルトの速度の両方又は何れか一方を変える場合、転写ベルトに通算使用時間を計時する計時手段を備え、この計時手段により計時された時間をドットサイズ制御部１１１に入力するようにして、ドットサイズ制御部１１１は、この時間に基づいてビデオクロック生成部１０４及び転写ベルト駆動部１００にその周波数又は速度の指示を行うようにすればよい。

本発明の一実施形態における画像形成装置の機械的構成を示す側面図である。 本発明の一実施形態における画像形成装置の機構的構成を示すブロック図である。 本発明の一実施形態における画像形成装置のビデオクロック生成部の機能的構成を示すブロック図で、（ａ）は、各クロックを別々に生成し、それらを切り替えるもの、（ｂ）は、１つのクロックを生成し、これを他のクロックに変換するものである。 本発明の一実施形態における画像形成装置におけるキャリブレーション処理における画像形成の流れを示すフローチャートである。 本発明の一実施形態における画像形成装置におけるキャリブレーション処理におけるＰＧパターン読み取りの流れを示すフローチャートである。 本発明の一実施形態におけるＰＧパターンが形成された転写ベルトを示す上面図である。 本発明の一実施形態におけるＰＧパターンの形状を示す図で、（ａ）は、ドットサイズの小さいＰＧパターン、（ｂ）は、ドットサイズの大きいＰＧパターンである。

符号の説明

１０ 画像形成装置
１０４ ビデオクロック生成部（クロック生成手段）
１０４１ 通常ビデオクロック生成部（ビデオクロック生成手段）
１０４２，１０４３，１０４４，１０４５ ＰＧクロック生成部（ＰＧクロック生成手段）
１０４６ クロック切替部（選択手段）
１０４７ ＰＬＬ回路（クロック変換手段、フェーズロックドループ回路）
１０５ 転写ベルト駆動部（転写体速度制御手段）
１０７ ＰＧパターン読み取り部（検出手段）
１１１ ドットサイズ制御部（ＰＧクロック切替手段）
１１２ 位置補正制御部（補正手段）
１１３ 位置ずれ検出部（検出手段）
２２ 画像形成部（パターン形成手段、画像形成手段）

Claims (6)

1. 記録紙に画像を印刷する画像形成手段を備える画像形成装置において、
   通常の印刷用のビデオクロックと、このビデオクロックより周波数の高いＰＧクロックとを切り替えて生成するクロック生成手段と、
   印刷位置のずれを検出するための予め定められた形状のパターン画像を、前記クロック生成手段の生成したＰＧクロックに同期して中間転写体に形成するパターン形成手段と、
   前記パターン形成手段により形成されたパターン画像を読み取って、印刷位置のずれ量を検出する検出手段と、
   前記検出手段により検出されたずれ量に応じて、前記画像形成手段による印刷位置の補正を行う補正手段と
   を備える画像形成装置。
2. 前記クロック生成手段は、
   通常の印刷用のビデオクロックを生成するビデオクロック生成手段と、
   前記パターン画像の形成用のＰＧクロックを生成するＰＧクロック生成手段と、
   前記ビデオクロック生成手段により生成されるビデオクロック、及び前記ＰＧクロック生成手段により生成されるＰＧクロックのいずれかを選択して出力する選択手段と
   を備える請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記クロック生成手段は、
   通常の印刷用のビデオクロックを生成するビデオクロック生成手段と、
   前記ビデオクロック生成手段により生成されたビデオクロックを入力として、このビデオクロックとは異なるＰＧクロックを生成するクロック変換手段と
   を備える請求項１に記載の画像形成装置。
4. 前記クロック変換手段は、フェーズロックドループ回路である請求項３に記載の画像形成装置。
5. 前記クロック生成手段は、複数種類の周波数をそれぞれ有する複数種類のＰＧクロックを生成し、
   前記パターン画像を形成する環境に応じて前記複数種類のＰＧクロックのいずれかを選択して前記クロック生成手段に生成させるＰＧクロック切替手段を更に備える請求項１〜４のいずれかに記載の画像形成装置。
6. 前記パターン形成手段によりパターン画像が形成されるときに、前記中間転写体の速度を通常の印刷時より遅くなるように切り替える転写体速度制御手段を更に備える請求項１〜５のいずれかに記載の画像形成装置。

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